Rozciąganie polepsza molekularne druty

Choć do powszechnego użytku nie weszły jeszcze na dobre urządzenia zbudowane w oparciu o nanodruty, przewodzące prąd elektryczny włókna o średnicy poniżej 100 nanometrów (miliardowych części metra), naukowcy prowadzą intensywne badania, które mogą w przyszłości dokonać kolejnej rewolucji technicznej.

Prace badawcze prowadzone są między innymi na Tajwanie w instytucie będącym częścią National Taiwan University. Grupa naukowców współpracujących z profesorem Tien-Yau Luh korzystając z najnowszej aparatury badawczej odkryła, iż rozciągając przewodzące prąd elektryczny cząsteczki zbudowane z powtarzających się jednostek benzenowych oraz furanowych zmienia się ich właściwości elektryczne. Takie badania możliwe były dzięki zastosowaniu skaningowego mikroskopu tunelowego STM - ang. Scanning Tunneling Microscope, którego działanie opiera się na badaniu powierzchni próbki za pomocą miniaturowej sondy.

W tym wypadku molekularny drut został tak zsyntetyzowany, że na obu końcach zawierał grupy tiolowe (-SH), dzięki którym cząsteczka łatwo łączyła się z powierzchnią złota (z tego metalu wykonane są elementy detekcyjne mikroskopu STM). Kropla roztworu zawierającego wcześniej zsyntetyzowane molekularne druty naniesiona została na złoty element podstawki mikroskopu STM. Do tej kropli wprowadzano ruchomą sondę, która łączyła się z pojedynczym molekularnym drutem.

Drugi koniec makrocząsteczki przyłączony był do podstawki mikroskopu. W ten sposób możliwe było badanie zmian przewodnictwa elektrycznego cząsteczki połączonej pomiędzy podstawką a sondą oraz odkrycie faktu, iż właściwości jej zmieniają się wraz ze zwiększającą się siłą rozciągającą. Naukowcom udało się określić, że największe przewodnictwo elektryczne mają molekularne druty na moment przed pęknięciem. Według badaczy, odkryte nowe właściwości przewodzących prąd elektryczny cząsteczek są bardzo ważne dla dalszego rozwoju elektroniki molekularnej. (PAP)